高分子分散型液晶显示器

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迄今为止
,所有报导过的 H PDL C 都有视角窄的 问题 。我们查阅资料发现了一种增大视角的新技 术 。采用这项新技术 ,把一个具有特定视角的散 射片放在两束激光之一的光路中 ,然后用这 样的 光学体系来引发 H PDL C 盒中的化学材料高分子 化 。用这种方法制作散射 H PDL C 与 制作标准 H PDL C 的方法和操作原理相同 。只不过显示器 的表面不再是完美的相互平行的B ra gg 平面 ,而 是有凸凹的基本上相互平行的 B ra gg 平面 。
通过选择不同的液晶材料和改变每种材料的浓
度 , 对 H PDL C 进行了很多优化实 。下图表 示了由改变液晶浓度来优化 H PDL C 的一个 例子 。图中每个点都代表对不同液晶 浓度的 H PDL C 样品测得的峰值反射率 。 以前表面 镀铝的反射率为 99. 9 %的反射镜为参考 。所 有样品的厚度都是 4μm 。
Hale Waihona Puke 决定H PDL C 驱动电压的主要因素有 : 液晶和高 分子材料的介电及黏度性质 ; 液晶与高 分子材料 的表面相互作用 ; 液晶小球的大小和样品厚度等 。 所以严格地选择材料和制作条 件是很重要的 。 添加了表面活性剂来降低驱动电压 。很多表面活 性剂没有明显 的作用 , 或者在降低驱动电压的同 时也降低了反射率 。研究发现只有少数几种表面 活性剂既可以降低驱动电压又不影响反射率 。
周宏峰(11272026) 熊民良(11272021)
概念

技术背景

聚合物分散液晶,又称为PDLC (polymer dispersed liquid crystal) ,是液晶以微米量级的 小微滴分散在有机固态聚合物基 体内,由于由液晶分子构成的小 微滴的光轴处于自由取向,其折 射率与基体的折射率不匹配,当 光通过基体时被微滴强烈散射而 呈不透明的乳白状态或半透明状 态。施加电场可调节液晶微滴的 光轴取向,当两者折射率相匹配 时,呈现透明态。除去电场,液 晶微滴又恢复最初的散光状态, 从而进行显示。
谢谢!
H
PDL C 的工作原理遵从多层结构的布拉格 (B ra gg) 反射 。根据 B ra gg 定律 , 只有波长λ符合 : λ= 2n p 的光被反射 , 而其他波长的光均被透过 。上式中 n 代表平均折射指数 ; p 是 B ra gg 层的厚度 ;λ为 反射峰的波长 。这就使得不同色彩层的叠加成为 可能 。外加电压可以改变液晶的取向 ,从而改变 其折射指数 ,可使显示器完全透明 。其工作原理 如下图 所示 。
聚合物分散液晶是由多恩Doane 博士的小组于1984年发明, 美国 专利4688900。该项技术利用相 分离技术形成液晶微粒,技术上 称之为高分子分散的液晶技术或 PDLC技术。在此之前,没人能 解释这样一种现象,即用来封液 晶瓶口的环氧树脂常常由透明变 乳白的现象。PDLC简化了生产 工艺。这项技术使用不溶于水的 聚合物单体,如环氧树脂和固化 剂,与液晶混合而形成一个透明 的溶液。当固化发生时,由于溶 解度减小,液晶微粒会自动析出 来,幵悬浮在高分子相中。

近年来,有关将高分子(聚合物)材料与液晶复 合体的光散射效应用于显示及调光器件方面的 研究极为活跃。此种聚合物· 液晶复合体是采用 将直径几μm 以下的液晶球状小滴(微滴)分散 在聚合物中,或在网状聚合物中充填液晶构成的, 通过施加电压使液晶分子的排列方向同电场方 向相一致,从而使聚合物与液晶的折射率互相配 合而达到使用的。例如,在无电场的状态下,液 晶小滴的光轴是无规则的,液晶的有效折射率同 聚合物的折射率不一致,因光散射效应而呈现不 透明的白色状态。
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